Abbattere le pareti cellulari per i biocarburanti
I dati mostrano in modo sempre più chiaro che le nostre economie basate su questo tipo di carburanti non sono sostenibili all'infinito e vi è quindi urgente bisogno di trovare alternative valide. Le biomasse vegetali, chiamate anche lignocellulosa, sono sempre più diffuse come fonte illimitata di materiale combustibile grezzo e la loro composizione, basata su polisaccaridi ricchi di energia, le rende ideali per i processi di fermentazione volti a ottenere bioetanolo e altri prodotti. La struttura complessa delle pareti cellulari, tuttavia, le rende estremamente resistenti al deterioramento e rende il processo di conversione in zucchero (saccarificazione) un problema tecnologico rilevante che è necessario risolvere per sviluppare un settore di bioraffinazione basato su materie prime vegetali. L'obiettivo principale del progetto Renewall ("Improving plant cell walls for use as a renewable industrial feedstock"), finanziato dall'UE, consisteva nell'approfondire la conoscenza delle pareti cellulari vegetali e nell'utilizzare queste informazioni per migliorare il processo di saccarificazione. Le piante dotate di proprietà modificate delle pareti cellulari potrebbero essere destinate alla produzione di biocarburanti. L'ipotesi su cui si basa lo studio è che determinati geni delle piante che partecipano alla biosintesi delle pareti cellulari o altri geni, spesso microbici, potrebbero modificare le proprietà delle pareti cellulari vegetali o degradare i polimeri delle pareti espressi nelle piante. Una volta identificati e clonati, questi geni verrebbero incorporati in specie geneticamente modificate per la coltivazione di materie prime vegetali più adatte alla bioraffinazione. Gli scienziati hanno svolto un ampio screening genetico sulle piante mutanti o transgeniche che presentavano pareti cellulari o digeribilità alterata, identificando i geni chiave che migliorano la digeribilità delle pareti cellulari e altri che partecipano alla biosintesi della lignina e della parete cellulare secondaria. Queste informazioni si sono rivelate efficaci per la trasformazione genetica delle piante modello e per modificare la struttura della loro parete cellulare, della biosintesi della cellulosa e della digeribilità. Uniti a studi biochimici di base sul processo di saccarificazione, questi dati hanno fornito informazioni preziose sui fattori che controllano la digeribilità delle biomasse e su come modificare questi aspetti nelle coltivazioni destinate a questo utilizzo. Sulla base di queste ricerche approfondite, gli scienziati del progetto Renewall si augurano di poter elaborare strategie concrete per la coltivazione di vegetali da utilizzare come biomasse per applicazioni avanzate di biocarburanti e bioraffinazione.
